生体メカノセンサーの制御操作による新規心不全治療法の開発

• Project/Area Number: 20034039
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 片野坂 友紀 Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (60432639)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 心肥大 / 心不全 / メカノセンサー / Ca2+輸送体 / チャネル・トランスポーター / 血管内皮細胞 / ストレッチ / 機械受容 / 細胞骨格 / 細胞内Ca2+ / HUVEC / 心血管

Research Abstract

心不全とは、心臓のポンプ機能が低下し、全身の臓器に充分量の血液を運べなくなった状態である。心不全の疾患者数・医療費は、全疾患中トップであり、発症後の5年生存率は約50%と大変悪い。心不全の発症メカニズムについての研究は、心臓機能という臓器レベルの問題が主体であるために、遺伝子改変動物を用いた実験が可能となった最近になって、ようやく始まったばかりである。
本研究では、心不全のトリガーは血行動態負荷であるため、心血管系・生体メカノセンサー感度を、分子レベルで操作する分子ツール・低分子化合物を開発し、生体での血行動態負荷を軽減させ、新しく効果的な心不全治療を開発することを目的としている。
本年度は、メカノセンサー分子の分子内センサー部位の同定を試みた。具体的には、センサー分子の細胞内部位を短く欠損させた変異体を作製し、哺乳類培養細胞に強制発現した後、伸展刺激に対する応答を解析した。この結果、センサー分子内の特定部位の欠損が、メカノセンサー感度を調節するキーとなる部位であることが明らかとなった。現在は、この部位に結合する因子の解析を進めている。将来的には、この部位を操作する分子ツールの開発に繋げる予定である。

Research Products

• [Journal Article] A novel approach to mechanotransduction using cell-adhesion-patterned cells. (2010)
  • Author(s): Katanosaka Y, Naruse K.
  • Journal Title: clinical calcium 4 Pages: 514519-514519
• [Journal Article] A rapid micro switching system for analysis at the signal cellular level. (2009)
  • Author(s): Yamada A, Katanosaka Y, Mohri S, Keiji N.
  • Journal Title: IEEE transaction on nanobioscience 8 Pages: 306311-306311
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dominant-negative inhibition of Ca2+ influx via TRPV2 ameliorates muscular dystrophy in animal models. (2009)
  • Author(s): Iwata Y, Katanosaka Y, Arai Y, Shigekawa M, Wakabayashi S.
  • Journal Title: Hum Met Genet. 18 Pages: 824834-824834
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impairment of leukocyte deformability in patients undergoing esophagectomy (2009)
  • Author(s): Suemori T, et.al.
  • Journal Title: Clin. Hemorheol. Microcirc. 41 Pages: 127-136
  • Peer Reviewed
• [Presentation] THE GENERATION OF A NOVEL ANIMAL MODEL OF INDUCIBLE HYPERTROPHY : OVEREXPRESSION OF NCX1 IN THE MURINE HEART USING THE DOXYCYCLINE-DEPENDENT PROMOTER (2010)
  • Author(s): Katanosaka Y, Naruse K
  • Organizer: 米国生物物理学会
  • Place of Presentation: サンフランシスコ
  • Year and Date: 2010-02-18
• [Presentation] The role of stretch-activated channel on myogenic differentiation of skeletal myoblast (2009)
  • Author(s): Katanosaka Y, Naruse K
  • Organizer: 米国生物物理学会
  • Place of Presentation: サンディエゴ
  • Year and Date: 2009-12-08
• [Presentation] Stretch-induced Up-regulation of Caveolae Formation and SOC Activities in HUVEC (2009)
  • Author(s): Katanosaka Y, et.al.
  • Organizer: 米国生物物理学会
  • Place of Presentation: ボストン
  • Year and Date: 2009-03-02
• [Book] 「メカニカルストレスに対する細胞応答の解析技術」次世代医療のための高分子材料工学 (2008)
  • Author(s): 片野坂友紀、竹内崇、成瀬恵治
  • Publisher: シーエムシー出版